近日，H型脑科学交叉研究团队尹鹏教授等在多功能荧光探针构建及氧化还原生物成像研究领域取得重要进展。相关论文 “A fluorescent probe for concurrent detection of cysteine, homocysteine, and superoxide anion”发表于国际权威期刊Science Advances。

氧化还原稳态失衡与癫痫、药物性肝损伤等重大疾病的发生发展密切相关。超氧阴离子（O₂•⁻）和半胱氨酸（Cys）、同型半胱氨酸（Hcy）等生物硫醇在细胞氧化应激调控中发挥重要作用，但由于Cys与Hcy结构和反应特性相近，且活性氧具有瞬态特征，实现三者同步、高选择性区分检测一直是该领域的难点。

针对这一问题，团队在前期研究基础上，设计并构建了多功能荧光探针BPC。该探针采用哌嗪桥联策略整合苯并吡喃和香豆素荧光母核，实现了对Cys、Hcy和O₂^•⁻的多位点识别与三通道荧光响应。研究表明，BPC具有良好的灵敏度、选择性和生物相容性，能够在活细胞和斑马鱼体内实现氧化还原动态过程的可视化成像。团队进一步构建了线粒体靶向探针，实现了亚细胞尺度氧化还原状态的解析。在应用研究中，该探针成功用于PTZ诱导的癫痫模型和APAP诱导的药物性肝损伤模型，揭示了Cys下降、Hcy及O₂^•⁻升高的动态变化过程，并可实时监测N-乙酰半胱氨酸对氧化还原失衡的干预效果。该研究为氧化还原相关重大疾病的机制研究、早期诊断和疗效评价提供了新的技术支撑。

近年，该团队致力于多功能荧光探针构建及氧化还原生物成像研究领域研究，并取得系列成果，相关成果在国际重要期刊发表（Angewandte Chemie International Edition 2018, 57, 4991–4994；Angewandte Chemie International Edition 2019, 58, 4557–4561；Analytical Chemistry 2021, 93, 9878–9886；Advanced Healthcare Materials 2025, 14, 2404993；Analytical Chemistry 2025, 97, 14620–14628）。

  论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adx6659.